水力発電は長い開発の歴史と完全な産業チェーンを持っています
水力発電は、水の運動エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー技術です。再生可能、低排出、安定性、制御性など、多くの利点があり、広く使用されているクリーンエネルギーです。水力発電の動作原理は、水流の運動エネルギーを利用してタービンを駆動し、発電機を回転させて発電するというシンプルな概念に基づいています。水力発電の手順は次のとおりです。貯水池または河川からの分水。通常は貯水池（人工貯水池）または自然の河川などの水源が必要で、電力を供給します。水流誘導。水流は分水路を通ってタービンのブレードに導かれます。分水路は水流を制御して発電量を調整します。タービンが回転し、水流がタービンのブレードに当たって回転します。タービンは風力発電の風車に似ています。発電機が電気を発電し、タービンの動作によって発電機が回転し、電磁誘導の原理により電気が発生します。送電網を通じて発電された電気は電力網に送られ、都市、産業、家庭に供給されます。水力発電には多くの種類があり、動作原理と適用シナリオの違いにより、河川発電、貯水池発電、潮力・海洋発電、小水力発電に分けられます。水力発電には多くの利点がありますが、欠点もあります。主な利点は、水力発電は再生可能エネルギー源であることです。水力発電は水の循環を利用するため、再生可能で枯渇することがなく、クリーンなエネルギー源です。水力発電は温室効果ガスや大気汚染物質を排出せず、環境への影響も少なく、制御可能です。水力発電所は需要に応じて調整でき、信頼性の高い基本負荷電力を供給できます。主な欠点は、大規模水力発電プロジェクトは生態系にダメージを与える可能性があり、住民移転や土地収用などの社会問題を引き起こす可能性があること、水力発電は水資源の利用可能性によって制限され、干ばつや水量減少は発電能力に影響を与える可能性があることです。
再生可能エネルギーである水力発電には、長い歴史があります。初期の水車と水車：紀元前2世紀には、人々は水車と水車を使って製材所や製材所などの機械を動かし始めました。これらの機械は、水の流れの運動エネルギーを利用して動作します。発電の出現：19世紀後半、人々は水力発電所を使用して水のエネルギーを電気に変換し始めました。世界初の商用水力発電所は、1882年に米国ウィスコンシン州に建設されました。ダムと貯水池の建設：20世紀初頭、ダムと貯水池の建設により、水力発電の規模が大幅に拡大しました。有名なダムプロジェクトには、米国のフーバーダムと中国の三峡ダムがあります。技術の進歩：時間の経過とともに、水力発電技術は継続的に改善され、タービン、タービン発電機、インテリジェント制御システムの導入により、水力発電の効率と信頼性が向上しました。
水力発電はクリーンで再生可能なエネルギー源であり、その産業チェーンは水資源管理から送電まで、複数の重要なリンクを網羅しています。水力発電産業チェーンの最初のリンクは水資源管理です。これには、発電用タービンへの安定した水供給を確保するための水流の計画、貯水、分配が含まれます。水資源管理では、適切な判断を行うために、降雨量、水流量、水位などのパラメータを監視することが通常必要です。現代の水資源管理では、干ばつなどの極端な状況下でも発電能力を維持できるよう、持続可能性にも重点が置かれています。ダムと貯水池は、水力発電産業チェーンにおける重要な施設です。ダムは通常、水位を上げて水圧を発生させ、水流の運動エネルギーを増加させるために使用されます。貯水池は、ピーク需要時に十分な水流を確保するために水を貯めるために使用されます。ダムの設計と建設では、安全性と持続可能性を確保するために、地質条件、水流特性、生態系への影響を考慮する必要があります。タービンは、水力発電産業チェーンの中核となる構成要素です。水がタービンの羽根を流れると、その運動エネルギーが機械エネルギーに変換され、タービンが回転します。タービンの設計と種類は、水流の速度、流量、高さに基づいて選択され、最高のエネルギー効率を実現します。タービンが回転すると、接続された発電機を駆動して発電します。発電機は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する重要な装置です。一般的に、発電機の動作原理は、回転磁界に電流を誘導して交流電流を発生させることです。発電機の設計と容量は、電力需要と水流特性に基づいて決定する必要があります。発電機で発電された電気は交流であり、通常は変電所で処理する必要があります。変電所の主な機能には、送電システムの要件を満たすための昇圧（電圧を上昇させて送電中のエネルギー損失を低減すること）と電流種別の変換（交流から直流へ、またはその逆の変換）が含まれます。最後のリンクは送電です。発電所で発電された電力は、送電線を通じて都市、工業地帯、または農村地域の電力需要家に送られます。送電線は、電力が安全かつ効率的に目的地まで送電されるよう、計画、設計、保守を行う必要があります。地域によっては、異なる電圧や周波数のニーズに対応するために、変電所で再度電力を処理する必要がある場合もあります。
豊富な水力資源と十分な水力発電
中国は世界最大の水力発電国であり、豊富な水資源と大規模な水力発電プロジェクトを有しています。中国の水力発電産業は、国内の電力需要を満たし、温室効果ガスの排出を削減し、エネルギー構造を改善する上で重要な役割を果たしています。社会の電力消費は、国や地域の電力消費レベルを反映する重要な経済指標であり、経済活動、電力供給、環境への影響を測定する上で大きな意義を持っています。国家エネルギー局が発表したデータによると、わが国の総電力消費量は安定した増加傾向を示しています。2022年末までに、わが国の総電力消費量は8,637.2億kWhとなり、2021年より3,244億kWh増加し、前年比3.9%増加しました。
中国電力評議会が発表したデータによると、わが国の電力消費量が最も大きいのは第二次産業で、次いで第三次産業となっている。第一次産業の電力消費量は1146億kWhで、前年比10.4%増加した。そのうち、農業、漁業、畜産業の電力消費量はそれぞれ6.3%、12.6%、16.3%増加した。近年、農村振興戦略の全面的な推進、農村の電力事情の大幅な改善、電化レベルの継続的な向上が、第一次産業の電力消費量の急速な増加を牽引している。第二次産業の電力消費量は5兆7000億kWhで、前年比1.2%増加した。そのうち、ハイテク機器製造業の年間電力消費量は2.8%増加し、電気機械設備製造業、製薬製造業、コンピュータ通信業、その他の電子機器製造業の年間電力消費量は5%以上増加した。新エネルギー車製造業の電力消費量は前年比71.1%増と大幅に増加した。第三次産業の電力消費量は1兆4,900億kWhで、前年比4.4%増加した。第四に、都市部と農村部の住民の電力消費量は1兆3,400億kWhで、前年比13.8%増加した。
中国の水力発電プロジェクトは、大規模水力発電所、小規模水力発電所、分散型水力発電プロジェクトなど、全国に分布しています。有名な水力発電プロジェクトには、長江上流の三峡地域にある中国および世界最大級の水力発電所である三峡発電所があります。巨大な発電能力を持ち、産業や都市に電力を供給しています。四川省にある香家壩発電所は、中国南西部最大級の水力発電所の一つです。金沙江沿いに位置し、地域に電力を供給しています。新疆ウイグル自治区にある賽林木湖発電所は、中国西部の重要な水力発電プロジェクトの一つです。賽林木湖に位置し、重要な電力供給機能を持っています。国家統計局が発表したデータによると、わが国の水力発電量は年々着実に増加しています。 2022年末までに、我が国の水力発電量は1兆3,521億9,500万kWhとなり、前年同期比0.99%増加しました。2023年8月現在、我が国の水力発電量は7,187億4,000万kWhとなり、前年同期比でわずかに減少し、前年同期比0.16%減少しました。主な原因は、気候の影響により、2023年の降雨量が大幅に減少したことです。
投稿日時: 2024年12月19日
